一、什么是實(shí)驗(yàn)室集中供氣系統(tǒng)

　　實(shí)驗(yàn)室集中供氣系統(tǒng)是將各類氣體鋼瓶全部放置在實(shí)驗(yàn)室以外獨(dú)立的氣瓶間內(nèi)，進(jìn)行集中管理，各類氣體從氣瓶間以管道輸送形式，按照不同實(shí)驗(yàn)儀器的用氣要求，輸送到每個(gè)實(shí)驗(yàn)室不同的實(shí)驗(yàn)儀器上。整套系統(tǒng)包括氣源集合壓力控制部分（匯流排）、輸氣管線、二次調(diào)壓分流部分及終端等組成部分。

　　目前大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室中的各種分析儀器，如氣相色譜儀、氣相色譜質(zhì)譜儀、液相色譜質(zhì)譜儀、原子吸收分光光度計(jì)、原子熒光光度計(jì)、等離子發(fā)射光譜儀、電感耦合等離子體質(zhì)譜儀等，都需要連續(xù)使用高純載氣和燃?xì)狻Ｒ虼耍瑢?shí)驗(yàn)室的安全、連續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行需要我們考慮如何將這些氣體供到各實(shí)驗(yàn)室中放置的分析儀器。

　　集中供氣系統(tǒng)是實(shí)驗(yàn)室設(shè)備使用高純氣體的可靠連續(xù)的供應(yīng)源，氣體通過管道系統(tǒng)輸送至各用氣終端，已成為當(dāng)今實(shí)驗(yàn)室的主流供氣方式。
 

　　二、系統(tǒng)主要組成部分

　　集中供氣系統(tǒng)一般由以下部分構(gòu)成：氣瓶柜、高壓鋼瓶、氣體切換裝置、減壓裝置、閥門、管線、過濾器、報(bào)警器、終端調(diào)節(jié)閥等。

　　1、 氣源系統(tǒng)（氣瓶間）

　　包括氣瓶、液態(tài)氣體儲罐或氣體發(fā)生器，用于提供實(shí)驗(yàn)所需的各種氣體（如氮?dú)狻⒀鯕狻鍤狻錃獾龋庠聪到y(tǒng)通常集中放置在一個(gè)獨(dú)立的氣瓶間或儲罐區(qū)，以確保安全。

　　氣瓶間的位置如果可能，盡量位于與實(shí)驗(yàn)室相對獨(dú)立的房間。如果與實(shí)驗(yàn)室在同一大樓內(nèi)，則氣瓶間的位置要盡量位于人流較少并且獨(dú)立的房間。

　　將所有載氣氣瓶根據(jù)氣體性質(zhì)分別集中在一個(gè)氣瓶間中，重點(diǎn)是將易燃易爆氣體（如氫氣、天然氣、乙炔等）與助燃?xì)怏w（如氧氣、氯氣）分開存儲。

　　2、 氣體管道系統(tǒng)

　　由高質(zhì)量的不銹鋼管組成，負(fù)責(zé)將氣瓶間減壓后的氣體輸送至目標(biāo)實(shí)驗(yàn)室。輸送管道的關(guān)鍵是確保運(yùn)輸過程中氣體不能有泄漏，同時(shí)考慮維護(hù)的便捷性。

　　本工程采用的316L不銹鋼管道，管道的連接方式為氬弧焊連接。

　　3、 調(diào)壓裝置

　　由于氣瓶內(nèi)部的氣體壓力較高，使用點(diǎn)的壓力較小且數(shù)值差距較大，應(yīng)在氣瓶出口處設(shè)置一級減壓閥，氣體使用點(diǎn)前設(shè)置二級減壓閥。

　　4、 安全裝置與報(bào)警系統(tǒng)

　　每種氣體的系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)有緊急情況下能夠快速切斷供氣的裝置，開關(guān)閥采用球閥。氣體管路系統(tǒng)出口處設(shè)有使用點(diǎn)球閥，便于開關(guān)操作。
 

　　三、集中供氣的核心特點(diǎn)

　　1、 解決氣瓶放置問題，提升安全性

　　集中管道供應(yīng)系統(tǒng)可在使用點(diǎn)設(shè)置出氣口，使工作場所設(shè)計(jì)更加合理。這種方式可使氣瓶與工作人員及儀器有效隔離，即使有害氣體有泄漏，也不會發(fā)生直接傷害。

　　使用者可以通過配備的遠(yuǎn)程切斷系統(tǒng)在緊急狀況下切斷氣體供應(yīng)；鋼瓶儲存區(qū)的合理布置可以保持可燃性容器和助燃性容器間的安全間距，工作場所附近不再有高壓設(shè)備，有毒或可燃?xì)怏w泄露的潛在危險(xiǎn)也得以避免。

　　2、 解決氣體混合與存儲問題

　　將所有載氣氣瓶根據(jù)氣體性質(zhì)分別集中在一個(gè)氣瓶間中，重點(diǎn)是將易燃易爆氣體與助燃?xì)怏w分開存儲。

　　3、 解決氣瓶壓力問題

　　每種氣體可以將多瓶氣體并聯(lián)然后通過一個(gè)出口統(tǒng)一減壓后運(yùn)送氣體至使用點(diǎn)。因?yàn)闅馄块g是相對獨(dú)立的，整個(gè)氣路系統(tǒng)壓力較大的地方也是氣瓶出口處，因此這種方式將氣瓶壓力可能發(fā)生的危險(xiǎn)縮小至氣瓶間內(nèi)，可將對人體及儀器的傷害降到較低。

　　4、 更加經(jīng)濟(jì)

　　建立一個(gè)集中的氣瓶室可以節(jié)省有限的實(shí)驗(yàn)室空間，在更換氣瓶時(shí)不必切斷氣體，以保證氣體的連續(xù)供應(yīng)。用戶只需要管理更少的鋼瓶，支付更少的鋼瓶租金。因?yàn)槭褂孟嗤瑲怏w的所有使用點(diǎn)都來自相同的氣體源，這種供應(yīng)模式最終將降低運(yùn)輸成本，減少空瓶中剩余的氣體量，并確保良好的鋼瓶管理。采用集中供氣系統(tǒng)還可以減少對氣瓶數(shù)量的需求，從而節(jié)省氣瓶的租用成本。
 

　　四、氣體純度保障措施

　　為了防止更換氣瓶時(shí)外界空氣進(jìn)入管路系統(tǒng)，應(yīng)設(shè)置球閥與排空管相連，排空管應(yīng)可靠連接大氣。可燃性氣體和助燃性氣體的排空管應(yīng)獨(dú)立設(shè)置，排空管出口應(yīng)加裝防爆逆止閥以防止回火現(xiàn)象的發(fā)生。在氫氣和乙炔系統(tǒng)中，應(yīng)在系統(tǒng)低壓端（一級減壓閥后）加裝防爆逆止閥。
 

　　五、適用場景

　　實(shí)驗(yàn)室集中供氣系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于氣相色譜、氣質(zhì)聯(lián)用、原子吸收光譜儀、ICP等精密分析儀器，為這些設(shè)備提供各類氣體。系統(tǒng)的高純氣體管路可滿足實(shí)驗(yàn)室對各類氣體不間斷連續(xù)使用的要求，并能根據(jù)實(shí)驗(yàn)儀器的工作條件調(diào)整整體或局部的氣體壓力和流量。